抛物线.板块一.抛物线的方程.教师版 普通高中数学复习讲义Word版

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【例1】 抛物线24y x =的准线方程是( )A .2x =-B .1x =-C .2y =-D .1y =- 【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】B . 【答案】B .【例2】 抛物线214y x =的焦点坐标是( ). A . (0,1) B .(0,1)- C . (1,0)- D .(1,0)【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】A .【答案】A .【例3】 抛物线24x y =上一点A 的纵坐标是4,则点A 与抛物线焦点的距离为( )A .5B .4C .3D .2 【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】选择 【关键字】无【解析】抛物线的准线方程为1y =-,故4(1)5d =--=. 【答案】A ;典例分析板块一.抛物线的方程【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】选择【关键字】2010年,陕西高考 【解析】C ; 【答案】C ;【例5】 若抛物线22y px =的焦点与椭圆22162x y +=的右焦点重合,则p 的值为( )A .2-B .2C .4-D .4【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】选择【关键字】无【解析】2p4p =,选D .【答案】D【例6】 若双曲线2221613x y p-=的左焦点在抛物线22y px =的准线上,则p 的值为( )A .2B .3C .4D .【考点】抛物线的方程【难度】2星 【题型】选择【关键字】2008年,重庆高考【解析】2p=-,解得4p =. 【答案】C ;【例7】 若抛物线22y px =的焦点与椭圆22162x y +=的右焦点重合,则p 的值为( )A .2-B .2C .4-D .4【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】选择【关键字】2009年,惠州高三期末考试【解析】椭圆的右焦点为(2,0),故242pp =⇒=. 【答案】D ;【例8】 以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆222690x y x y +-++=的圆心的抛物线的方程是( ) A .23y x =或23y x =- B .23y x =C .29y x =-或23y x =D .23y x =-或29y x =【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】D【答案】D【例9】 已知点(10)M ,,直线:1l x =-,点B 是l 上的动点, 过点B 垂直于y 轴的直线与线段BM 的垂直平分线交于点P ,则点P 的轨迹是( ) A .抛物线 B .椭圆 C .双曲线的一支 D .直线 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】A【答案】A【例10】 若点P 到直线1x =-的距离比它到点(20),的距离小1,则点P 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空【关键字】2008年,北京高考【解析】把P 到直线1x =-向左平移一个单位,两个距离就相等了,它满足抛物线的定义. 【答案】D【例11】 如图,在正方体中,P 是侧面内一动点,若P 到直线BC 与直线11C D 的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是( )A . 直线B . 圆C . 双曲线D . 抛物线1AA【考点】抛物线的方程【难度】3星【题型】填空【关键字】2004年,北京高考【解析】动点P到直线BC与直线11C D的距离相等,转化为动点P到定点1C的距离等于到定直线11C D的距离,满足抛物线的定义.【答案】D【例12】⑴抛物线240x y+=的焦点坐标为_______,准线方程为_______;⑵抛物线240x y+=的焦点坐标为________,准线方程为_____.⑶抛物线2(0)x ay a=≠的焦点坐标为_______,准线方程为_______.【考点】抛物线的方程【难度】1星【题型】填空【关键字】无【解析】⑴将240x y+=化为标准方程:24x y=-,故2p=,抛物线开口向下,故焦点坐标为(01)-,,准线方程为1y=;⑵抛物线的标准方程为214x y=-,故18p=,抛物线开口向左,故焦点坐标为1(0)16-,,准线方程为116x=;⑶原抛物线方程为:21y xa=,∴12pa=①当0a>时,124pa=,抛物线开口向右,∴焦点坐标是1(0)4a,,准线方程是:14xa=-.②当0a<时,124pa=-,抛物线开口向左,∴焦点坐标是1(0)4a,,准线方程是:14xa=-.综上,当0a≠时,抛物线2x ay=的焦点坐标为1(0)4a,,准线方程是:14xa=-.【答案】⑴焦点坐标为(01)-,,准线方程为1y =;⑵当0a ≠时,抛物线2x ay =的焦点坐标为1(0)4a ,,准线方程是:14x a=-.【例13】 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,其上的点(3)P m -,到焦点的距离为5,则抛物线方程为__________. 【考点】抛物线的方程 【难度】星 【题型】填空 【关键字】无【解析】∵抛物线的焦点在y 轴上,且抛物线上的点P 在x 轴的下方,∴抛物线开口向下,可设其方程为22x py =-(0)p >,准线方程为2p y =, 点(3)P m -,到焦点的距离与它到准线的距离相等, 即(3)52p--=,解得4p =(负值舍去). 故抛物线方程为28x y =-.【答案】28x y =-【例14】 ⑴以双曲线221169x y -=的右焦点为焦点,且以原点为顶点的抛物线的标准方程为_______.⑵双曲线221x y m n-=的离心率为2,有一个焦点与抛物线24x y =的焦点重合,则mn 的值为 . 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空 【关键字】无【解析】⑴双曲线221169x y -=的右焦点坐标为0),即(50),, 焦点为(50),的抛物线的标准方程为:220y x =;⑵抛物线24x y =的焦点为(01),,在y 轴上,故0m <且0n <,双曲线的方程可写成:221y x n m-=--,其中2a n =-,2b m =-,21c m n =--=,12c e a a ===,故12a =,即14n =-,34m =-,316mn =.【答案】⑴220y x =;⑵316mn =.【例15】 经过点(24)P --,的抛物线的标准方程为________. 【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】填空 【关键字】无【解析】点(24)P --,在第三象限,故可设抛物线的方程为2112(0)y p x p =->或2222(0)x p y p =->,将(24)P --,代入得12142p p ==,. 故所求抛物线方程为28y x =-或2x y =-.【答案】28y x =-或2x y =-.【例16】 ⑴焦点是(20)F ,的抛物线的标准方程是_________.⑵准线方程为1y =-的抛物线的标准方程为__________.⑶焦点在直线10x y --=上的抛物线的标准方程为 ______. 【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】填空 【关键字】无【解析】⑴焦点在x 轴正半轴上,故抛物线开口向右,且242pp =⇒=, 故所求方程为28y x =;⑵准线平行于x 轴,且与y 轴负半轴相交,故抛物线开口向上,12p-=-2p ⇒=,故所求方程为24x y =;⑶因为标准方程表示的抛物线的焦点在坐标轴上,又在直线10x y --=上, 故焦点坐标为(10),或(01)-,,从而对应的抛物线方程为24y x =或24x y =-.【答案】⑴28y x =;⑵24x y =;⑶24y x =或24x y =-.【例17】 已知圆22670x y x +--=与抛物线22(0)y px p =>的准线相切,则p = __. 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空 【关键字】无【解析】抛物线22(0)y px p =>的准线方程为2p x =-, 将22670x y x +--=化为标准方程得:22(3)16x y -+=,于是有3()42p--=,解得2p =或14p =-,∵0p >,∴2p =.【答案】2【例18】 动圆C 经过定点(02)F ,且与直线20y +=相切,则动圆的圆心C 的轨迹方程是________. 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空 【关键字】无【解析】点C 到定点(02)F ,的距离与到定直线2y =-的距离相等,故它的轨迹方程为抛物线,其焦点为(02)F ,,准线为2y =-,故所求的轨迹方程为28x y =.也可设点()C x y ,(2)y --,化简得28x y =.【答案】28x y =【例19】 在直角坐标系xOy 中有一点(2,1)A ,若线段OA 的垂直平分线过抛物线22(0)y px p =>的焦点,则该抛物线的准线方程是______.【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空【关键字】2007年,广东高考 【解析】OA 的垂直平分线的方程是12(1)2y x -=--,令0y =得到54x =,由抛物线性质知 准线方程.【答案】54x =-;【例20】 在抛物线22y px =上,横坐标为2的点到抛物线焦点的距离为3,则p =________. 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空【关键字】2010年,西城一模【答案】2;【例21】 已知动点P 到定点()2,0的距离和它到定直线:2l x =-的距离相等,则点P 的轨迹方程为________.【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】填空【关键字】2010年,海淀二模【解析】由已知,该轨迹为2p =,定点为()0,0,对称轴为x 轴的抛物线,即28y x =. 【答案】28y x =;【例22】 在抛物线22(0)y px p =>上,横坐标为4的点到焦点的距离为5,则p 的值为 . 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空【关键字】2010年,朝阳二模【例23】 若直线10ax y -+=经过抛物线24y x =的焦点,则实数a =_________. 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空【关键字】2008年,上海高考【解析】抛物线24y x =的焦点为(10),,故101a a +=⇒=-.【答案】1-;【例24】 若动点P 到点()20F ,的距离与它到直线20x +=的距离相等,则点P 的轨迹方程为______.【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空【关键字】2010年,上海高考 【解析】28y x = 【答案】28y x =【例25】 抛物线2x ay =的准线方程为2x =,则a 的值为_________. 【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】填空 【关键字】无【解析】221x ay y x a=⇒=,其准线方程为2x =, 故抛物线开口方向向左,0a <,且124a-=,得18a =-.【答案】18-【例26】 一动点到y 轴的距离比到点(20),的距离小2,这动点的轨迹方程是 . 【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】填空 【关键字】无【解析】可以根据抛物线的定义或者直接列出方程化简. 【答案】28y x =;【例27】 若抛物线2x my =的焦点是20m ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,,则m 的值为_________. 【考点】抛物线的方程 【难度】1星 【题型】填空 【关键字】无【解析】因为焦点在y 轴正半轴上,故0m >,从而抛物线的焦点坐标为04m ⎛⎫⎪⎝⎭,,有224m m m==,m ⇒=【答案】【例28】 ⑴抛物线2y x =-的焦点坐标为________,准线方程为________;⑵已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,抛物线上一点(3)P a -,到焦点的距离为5,求抛物线的标准方程 . 【考点】抛物线的方程 【难度】1星【题型】填空 【关键字】无【解析】⑴2x y =-的焦点在y 轴负半轴上,12p =,故焦点坐标为1(0)4-,, 准线方程为14y =; ⑵∵30-<,可设所求抛物线的方程为22(0)y px p =->,则准线方程为2p x =. 由定义知352p+=,得4p =,故所求方程为28y x =-. 【答案】⑴焦点坐标为1(0)4-,,准线方程为14y =;⑵28y x =-.【例29】 如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,点M 在A 上,且13AM AB =,点P 在平面ABCD 上,且动点P 到直线11A D 的距离的平方与P 到点M 的距离的平方差为1,在平面直角坐标系xAy 中,动点P 的轨迹方程是 .A【考点】抛物线的方程 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,湖北高考模拟考试【解析】过P 点作PQ AD ⊥于Q ,再过Q 作11QH A D ⊥于H ,连PH ,利用三垂线定理可证11PH A D ⊥. 设()P x y ,,∵22||||1PH PM -=,∴2221113x x y ⎡⎤⎛⎫+--+=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,化简得22139y x =-. 【答案】22139y x =-;【例30】 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F 为焦点,M 为准线与y 轴的交点,A 为抛物线上一点,且3AM AF =,,求此抛物线的标准方程.【考点】抛物线的方程 【难度】3星 【题型】解答【关键字】无 【解析】法一:由题意可设所求抛物线的标准方程为22(0)x py p =>,11()A x y ,,(0)22p p F M -(0,),,,则221122112111729422p x y p x y p x py⎧⎛⎫++=⎪ ⎪⎝⎭⎪⎪⎪⎛⎫+-=⇒=⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪=⎪⎪⎩或2p =. 故所求方程为28x y =或24x y =. 法二:设所求抛物线的标准方程为22(0)x py p =>,过A 点作准线的垂线,垂足为A ',则3AA AF '==,从而A M '==±A的横坐标为-又准线的方程为2p y =-,故A 点的纵坐标为32p-+,从而点3)2p -或(3)2p--在抛物线上,即22(3)2pp =-,解得2p =或4,故所求方程为28x y =或24x y =.【答案】28x y =或24x y =.【例31】 抛物线的焦点F 在x 轴正半轴上,直线3y =-与抛物线相交于点A ,5AF =,求抛物线的标准方程.【考点】抛物线的方程 【难度】2星 【题型】解答 【关键字】无【解析】设所求抛物线的标准方程为:22(0)y px p =>,(3)A m -,.则由抛物线的定义得52pAF m ==+,又2(3)2pm -=.解得1p =或9p =.故所求抛物线的方程为:22y x =或218y x =.【答案】22y x =或218y x =.【例32】 已知抛物线22(0)y px p =>有一内接直角三角形,直角顶点在坐标原点,一直角边所在的直线方程为2y x =,斜边长为,求抛物线的方程.【考点】抛物线的方程 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】因为直角三角形的直角顶点在坐标原点,故另一直角边所在的直线方程为12y x =-,联立222y x y px =⎧⎨=⎩,解得2p x y p ⎧=⎪⎨⎪=⎩;联立2122y x y px ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得84x p y p =⎧⎨=-⎩; 故此直角三角形斜边的两个端点的坐标分别为()2pp ,和(84)p p -,,2p =, 故抛物线的方程为24y x =.【答案】24y x =【例33】 已知点(2,8)A ,11(,)B x y ,22(,)C x y 在抛物线22y px =上,ABC ∆的重心与此抛物线的焦点F 重合(如图)⑴写出该抛物线的方程和焦点F 的坐标; ⑵求线段BC 中点M 的坐标. ⑶求BC 所在直线的方程.【考点】抛物线的方程 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】⑴由点(2,8)A 在抛物线22y px =上,有2822p =⋅,解得16p =.所以抛物线方程为232y x =,焦点F 的坐标为(8,0). ⑵法一:如图,由于(8,0)F 是ABC ∆的重心,M 是BC 的中点, 所以F 在线段AM 上,且2AFFM=, 即2AF FM =,设点M 的坐标为00(,)x y ,则00(82,08)2(8,0)x y --=--,解得0011,4x y ==-. 所以点M 的坐标为(11,4)-. 法二:由重心坐标公式得12283x x ++=,12803y y ++=, 于是121222,8x x y y +=+=-,故由中点坐标公式得点M 的坐标为(11,4)-. ⑶由于线段BC 的中点M 不在x 轴上, 所以BC 所在的直线不垂直于x 轴.设BC 所在直线的方程为4(11)(0)y k x k +=-≠,由24(11)32y k x y x+=-⎧⎨=⎩消去x 得:23232(114)0ky y k --+=, 所以1232y y k +=,由⑵的结论得1242y y +=-,解得4k =-. 因此BC 所在直线的方程为4400x y +-=.【答案】⑴抛物线方程为232y x =,焦点F 的坐标为(8,0);⑵M 的坐标为(11,4)-;⑶BC 所在直线的方程为4400x y +-=.【例34】 已知椭圆()222210x y a b a b+=>>,以原点为圆心、椭圆短半轴长为半径的圆与直线2y x =+相切. ⑴求a 与b ;⑵设该椭圆的左、右焦点分别为1F 和2F ,直线1l 过2F 且与x 轴垂直,动直线2l 与y轴垂直,2l 交1l 于点P .求线段1PF 的垂直平分线与2l 的交点M 的轨迹方程,并指明曲线类型.【考点】抛物线的方程 【难度】3星 【题型】解答【关键字】2009年,安徽高考【解析】⑴由c e a ==b a =又由原点到直线2y x =+的距离等于圆的半径,等于椭圆的短半轴长,得b =,a ⑵法一:由1c ==得()110F -,,()210F ,. 设()M x y ,,则()1P y ,.由1MF MP =,得()()22211x y x ++=-,24y x =-. 此轨迹是抛物线. 法二:因为点M 在线段1PF 的垂直平分线上,所以1MF MP =, 即M 到1F 的距离等于M 到1l 的距离.此轨迹是以()110F -,为焦点、11l x =∶为准线的抛物线,轨迹方程为24y x =-.【答案】⑴b =,a =⑵24y x =-.【例35】 已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>,直线:2l y x =+与以原点为圆心、椭圆1C 的短半轴长为半径的圆O 相切.⑴求椭圆1C 的方程;⑵设椭圆1C 的左焦点为1F ,右焦点为2F ,直线1l 过点1F ,且垂直于椭圆的长轴,动直线2l 垂直于1l ,垂足为点P ,线段2PF 的垂直平分线交2l 于点M ,求点M 的轨迹2C 的方程;⑶设2C 与x 轴交于点Q ,不同的两点R 、S 在2C 上,且满足0QR RS ⋅=,求||QS 的取值范围.【考点】抛物线的方程 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无【解析】⑴由e =,得222213b e a =-=,由直线:20l x y -+=与圆222x y b +=||b =,所以b a ==22132x y +=.⑵由条件,知2||||MF MP =.即动点M 到定点2F 的距离等于它到直线1:1l x =-的距离, 由抛物线的定义得点M 的轨迹2C 的方程是24y x =. ⑶由⑵,知(00)Q ,.设22121244y y R y S y ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,则22212112144y y y QR y RS y y ⎛⎫⎛⎫-==-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,, 由0QR RS ⋅=,得222121121()044y y y y y y -⋅+-=.∵12y y ≠,化简得21116y y y =--,∴222121256323264y y y =++=≥, 当且仅当2121256y y =即14y =±时等号成立.于是||y QS ⎛= 当2264y =即28y =±时等号成立, 故||QS 的取值范围是)+∞. 【答案】⑴22132x y +=;⑵24y x =;⑶||QS 的取值范围是)+∞.【例36】 在直角坐标系中,已知点0(0)2p F p ⎛⎫> ⎪⎝⎭,,设点F 关于原点的对称点为B ,以线段FA 为直径的圆与y 轴相切. ⑴点A 的轨迹C 的方程;⑵PQ 为过F 点且平行于y 轴的曲线C 的弦,试判断PB 和QB 与曲线C 的位置关系.⑶12M M 是曲线C 的平行于y 轴的任意一条弦,若直线1FM 与2BM 的交点为M ,试证明点M 在曲线C 上.【考点】抛物线的方程 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无【解析】⑴设()A x y ,22p x +=,化简得22y px =. 当然也可以数形结合,证明A 到F 的距离等于A 到过B 垂直于x 轴的直线的距离.⑵由对称性知,PB 和QB 与曲线C 的位置关系是一致的,由题设,不妨2p P p ⎛⎫⎪⎝⎭,, 而0122PB p k p p -==⎛⎫-- ⎪⎝⎭,∴直线PB 的方程为2py x =+,代入22y px =,消去x 得到关于y 的一元二次方程2220y py p -+=, 该方程有两个相等实根,∴直线PB 和QB 均与抛物线相切. ⑶由题意设221222t t M t M t p p ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,, 则直线12:222tp FM y x t p p ⎛⎫=- ⎪⎝⎭-;直线22:222tp BM y x t p p -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭+联立方程组解得M 点坐标为2222p p t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭,, 经检验,223222p p p t t ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴点M 在曲线C 上.【答案】⑴22y px =.⑵由对称性知,PB 和QB 与曲线C 的位置关系是一致的,由题设,不妨2p P p ⎛⎫⎪⎝⎭,, 而0122PB p k p p -==⎛⎫-- ⎪⎝⎭,∴直线PB 的方程为2py x =+,代入22y px =,消去x 得到关于y 的一元二次方程2220y py p -+=, 该方程有两个相等实根,∴直线PB 和QB 均与抛物线相切. ⑶由题意设221222t t M t M t p p ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,则直线12:222tp FM y x t p p ⎛⎫=- ⎪⎝⎭-;直线22:222tp BM y x t p p -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭+联立方程组解得M 点坐标为2222p p t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭,, 经检验,223222p p p t t ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴点M 在曲线C 上.。